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| 內容簡介： |
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《先进结构陶瓷》是高等学校材料类专业教学指导委员会规划教材。本书注重结构陶瓷整体的学科领域基础，全面介绍了先进结构陶瓷的基础知识，包括陶瓷材料的结构、陶瓷材料的性能、陶瓷材料的制备与加工、常用结构陶瓷、常用结构功能一体化陶瓷、陶瓷基复合材料等。书中结合学科前沿，概要总结了近年来陶瓷材料领域的国内外最新进展，并融合了课程思政元素。本书适合用作材料科学与工程、无机非金属材料等专业本科生或研究生教材，也可供有关工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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王红洁，西安交通大学二级教授、博士生导师，材料学院副院长新世纪优秀人才支持计划入选者。先进陶瓷及多功能化——陕西省重点科技创新团队负责人。中国硅酸盐学会特种陶瓷分会理事中国机械工程学会工程陶瓷分会常务理事中国材料研究学会多孔材料分会委员美国陶瓷学会会员《陶瓷学报》编委
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| 目錄：
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绪论
0.1先进陶瓷的概念001
0.2先进结构陶瓷及其分类002
0.3先进结构陶瓷的性能特点004
0.4先进陶瓷国内外研究现状及面临的主要问题005
习题007
参考文献007
第1章陶瓷材料的结构
1.1工程材料的结合键008
1.1.1离子键及离子晶体008
1.1.2共价键及共价晶体010
1.1.3其他结合键及相关晶体010
1.1.4实际陶瓷材料的结合键011
1.2陶瓷材料的晶体结构与晶体缺陷011
1.2.1离子的组合和鲍林规则011
1.2.2陶瓷材料的晶体结构013
1.2.3陶瓷晶体结构的同质多象现象018
1.2.4陶瓷晶体结构中的缺陷与固溶体022
1.3陶瓷材料的显微结构028
1.3.1陶瓷材料的相组成029
1.3.2陶瓷材料的基本相图030
1.4非晶态与玻璃结构040
1.4.1晶态与非晶态040
1.4.2玻璃结构041
1.4.3非晶的晶化045
习题046
参考文献046
第2章陶瓷材料的性能
2.1陶瓷材料的力学性能047
2.1.1陶瓷材料的弹性与塑性047
2.1.2陶瓷材料的强度与硬度052
2.1.3陶瓷材料的断裂韧性057
2.1.4陶瓷材料的热冲击抗力064
2.1.5陶瓷材料的疲劳068
2.2陶瓷材料的物理性能070
2.2.1陶瓷材料的热性能070
2.2.2陶瓷材料的电性能074
2.2.3陶瓷材料的磁性能078
2.2.4陶瓷材料的光性能080
2.3陶瓷材料的合理使用082
2.3.1陶瓷材料的强度设计082
2.3.2陶瓷材料的结构功能一体化设计086
习题089
参考文献089
第3章陶瓷材料的制备与加工
3.1陶瓷粉体制备技术090
3.1.1粉体固态反应制备技术091
3.1.2固态气态反应制备技术093
3.1.3湿化学制备技术095
3.1.4机械混合099
3.2陶瓷成型技术100
3.2.1干法成型技术101
3.2.2湿法成型技术103
3.2.3成型技术新进展110
3.3陶瓷烧结技术112
3.3.1烧结时的传质机理112
3.3.2烧结工艺116
3.4陶瓷表面工程118
3.4.1表面残余应力与强化技术118
3.4.2表面陶瓷涂覆技术119
3.4.3陶瓷喷镀技术120
3.4.4陶瓷CVD与PVD技术121
3.4.5其他陶瓷薄膜制备技术124
3.5陶瓷的加工125
3.6陶瓷连接技术126
3.6.1陶瓷金属材料的钎焊127
3.6.2陶瓷金属的扩散焊接127
习题128
参考文献129
第4章常用结构陶瓷
4.1氧化物陶瓷131
4.1.1Al2O3陶瓷131
4.1.2ZrO2陶瓷137
4.2氮化物陶瓷144
4.2.1Si3N4陶瓷145
4.2.2AlN陶瓷152
4.2.3BN陶瓷154
4.3碳化物陶瓷156
4.3.1SiC陶瓷157
4.3.2B4C陶瓷161
4.4硼化物陶瓷164
4.4.1硼化物的基本性质164
4.4.2硼化物粉末的制备方法165
4.4.3硼化物陶瓷的烧结167
4.4.4硼化物陶瓷的应用168
4.5玻璃陶瓷168
4.5.1玻璃陶瓷形成的热力学条件168
4.5.2玻璃陶瓷的制造173
4.5.3典型的玻璃陶瓷及其制备175
习题178
参考文献178
第5章常用结构功能一体化陶瓷
5.1热管理陶瓷180
5.1.1导热陶瓷180
5.1.2防热陶瓷183
5.1.3隔热陶瓷185
5.1.4蓄热陶瓷188
5.2电功能陶瓷189
5.2.1导电陶瓷190
5.2.2半导体陶瓷193
5.2.3绝缘陶瓷196
5.3电磁波介质陶瓷199
5.3.1吸波陶瓷199
5.3.2透波陶瓷202
5.4透明陶瓷204
习题210
参考文献210
第6章陶瓷基复合材料
6.1陶瓷基复合材料的分类212
6.2纤维增强陶瓷基复合材料的力学行为213
6.2.1增韧本质214
6.2.2基本力学概念216
6.3纤维增强陶瓷基复合材料的增强体222
6.3.1陶瓷基复合材料中的增强纤维222
6.3.2增强纤维基体的配合及原则230
6.4纤维增强陶瓷基复合材料的制备231
6.4.1液相浸渗法232
6.4.2化学气相法235
6.4.3热压烧结法240
6.5几种典型的陶瓷基复合材料240
6.5.1CC复合材料241
6.5.2CfSiC复合材料242
6.5.3SiCfSiC复合材料244
6.5.4氧化物氧化物陶瓷复合材料247
习题248
参考文献249
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| 內容試閱：
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陶瓷属于无机非金属材料，与金属材料、高分子材料一起，并称为三大材料，共同构成了工程材料的主体。陶瓷是一种古老的材料，在我国有着悠久的历史。近年来，随着新技术的发展和基础理论的进一步建立，陶瓷材料得到了迅速发展，进入了一个崭新的时期，相继出现了以3D打印陶瓷和高熵陶瓷等为代表的一大批新型陶瓷材料，在工业生产、国防军工和高新技术领域展现出广阔的应用前景。陶瓷材料组织结构、制备技术、性能及应用等方面的知识，是材料科学与工程学科的重要组成部分。
本教材的前身是2000年西安交通大学金志浩教授主持编写的《工程陶瓷材料》，该教材是在当时西安交通大学材料学科教学改革和无机非金属专业模块课程建设的要求下编写的，学时为72个，一直在西安交通大学材料科学与工程学院无机非金属模块“陶瓷材料学”课程教学中使用，并被国内不少大学的相关院系和研究所作为参考。近年来，随着教育教学改革的进一步发展，宽口径、强基础成为主流，专业课程学时数逐渐压缩，该课程教学学时也由72个降至32个，因此该教材已经不适合目前无机非金属专业模块课程的要求。
目前有关结构陶瓷的教材比较少，大多立足于介绍具体的结构陶瓷或复合材料，或是介绍陶瓷的工艺与制备，且出版时间较早，缺乏对先进结构陶瓷最新方向和技术方法的介绍。为此，我们根据先进陶瓷领域对专业人才的需求，整理西安交通大学材料学科在先进结构陶瓷教学实践中积累的大量经验，结合多年来教学与实践中师生们提出的宝贵意见和建议，以及近年来先进陶瓷领域出现的新材料、新方法、新工艺，进行重构，编写了本教材。
本教材注重结构陶瓷整体的学科领域基础，结合学科前沿，全面介绍了先进结构陶瓷的基础知识，概要总结了近年来陶瓷材料领域的国内外最新进展，融合了课程思政元素。此外，编写团队积极运用现代网络信息技术，将纸质教材与线上资源有机结合，充分发挥多媒体资源生动直观的特点，通过在相关章节提供线上资源的入口，增加互动渠道，提高资源获取的便捷性和实时性。线上资源有专门教师负责管理和维护，后续将根据教学需求及时更新和改进，为本教材增加开放发展的空间，为后续进一步数字化建设提供基础。
本书由王红洁担任主编，彭康担任副主编，杨建锋、史忠旗、苏磊参加编写。本书审阅团队由先进结构陶瓷方向教学科研经验丰富的教师构成，他们是清华大学汪长安教授、西北工业大学付前刚教授、北京科技大学曹文斌教授。在此，向他们表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，同时陶瓷材料的前沿研究领域发展很快，书中不妥之处在所难免，恳请读者和专家批评指正。
编者
2025年1月于西安交通大学
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